JP2010014409A - Speed controller of chassis dynamometer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that it has been impossible to perform high-response and stable speed control because no consideration has been given to the resonance characteristics of a mechanism system in a dynamometer system with PID control in which attention is given only to a speed command and speed detection. <P>SOLUTION: An ATR generalized plant model is constituted by a controller design technique called H ∞ control and a μ design method, and a shaft torque control controller is constituted into a minor loop of speed control. By entering any plurality of inputs from among a shaft torque control command, output of a speed control controller; shaft torque detection; dynamometer angular velocity; and roller angular velocity detection to the shaft torque control controller to output a torque current command in which considerations are given to the resonance characteristics of the mechanism system and its shaft torque characteristics, it is possible to perform high-response and stable speed control. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、シャシーダイナモメータの速度制御装置に係り、特に一般化プラントモデルに基づき、Ｈ∞制御、μ設計法と呼称されるコントローラ設計手法により作成した軸トルク制御部と速度制御コントローラを組み合わせたシャシーダイナモメータの速度制御装置に関するものである。   The present invention relates to a speed control device for a chassis dynamometer, and in particular, based on a generalized plant model, combines a shaft torque control unit and a speed control controller created by a controller design method called H∞ control and μ design method. The present invention relates to a speed controller for a chassis dynamometer.

図１１は特許文献１などによって公知となっているシャシーダイナモメータシステムの構成図を示したもので、Ｄｙは動力計、Ｒは動力計Ｄｙに連結されたローラ、ＩＶはインバータ、ＳＣは速度制御回路、ＴＭは軸トルクメータ、ＥＣ１は動力計の回転数を検出するためのエンコーダ、ＥＣ２はローラ回転数を検出するためのエンコーダで、これら軸トルクメータＴＭ、エンコーダＥＣ１，ＥＣ２によって検出された各検出信号は速度制御回路ＲＰに入力されてトルク電流指令が演算される。
図１２は速度制御回路の構成図を示したもので、シャシーダイナモメータシステムやドライブトレインベンチシステムの動力計システムで速度制御する場合、ＰＩＤ制御による速度制御方式が採用されている。この速度制御方式では、角速度指令値ｗ.refと角速度検出値ｗ.detとの関係にのみ着目して制御ゲインを調整している。
特開２００４−３６１２５５ FIG. 11 shows a configuration diagram of a chassis dynamometer system known from Patent Document 1 and the like. Dy is a dynamometer, R is a roller connected to the dynamometer Dy, IV is an inverter, and SC is a speed control. Circuit, TM is an axial torque meter, EC1 is an encoder for detecting the rotational speed of the dynamometer, EC2 is an encoder for detecting the rotational speed of the roller, and each of these detected by the axial torque meter TM and encoders EC1 and EC2 The detection signal is input to the speed control circuit RP, and a torque current command is calculated.
FIG. 12 shows a configuration diagram of a speed control circuit. When speed control is performed by a dynamometer system such as a chassis dynamometer system or a drive train bench system, a speed control method based on PID control is adopted. In this speed control method, the control gain is adjusted by paying attention only to the relationship between the angular velocity command value w.ref and the angular velocity detection value w.det.
JP 2004-361255 A

シャシーダイナモメータシステムでは、動力計の機械系モデルは共振特性を持つ２慣性系となっている。また、特許文献１で示すように計測システムの負荷側、または駆動側で動力計測対象の機械慣性成分を電気的に補償する電気慣性制御方式が採られており、電気慣性制御はＰＩＤ制御方式となっている。同様に、動力計もしくはローラの速度制御を行う場合もＰＩＤ制御となっている。このＰＩＤ制御方式は、前述のように角速度指令値ｗ.refと角速度検出値ｗ.detとの関係にのみ着目して制御ゲインを調整し、機械系の共振特性が考慮されていないため、速度制御応答を高めようとしたときに、機械系の共振特性に起因するハンチングや発散等の不安定現象が発生する。   In the chassis dynamometer system, the mechanical system model of the dynamometer is a two-inertia system having resonance characteristics. In addition, as shown in Patent Document 1, an electric inertia control method is employed in which the mechanical inertia component of the power measurement target is electrically compensated on the load side or the drive side of the measurement system, and the electric inertia control is a PID control method. It has become. Similarly, PID control is also performed when speed control of a dynamometer or a roller is performed. In this PID control method, as described above, the control gain is adjusted by paying attention only to the relationship between the angular velocity command value w.ref and the angular velocity detection value w.det, and the resonance characteristics of the mechanical system are not considered. When trying to increase the control response, instability phenomena such as hunting and divergence due to the resonance characteristics of the mechanical system occur.

また、シャシーダイナモメータシステムでは、機械系の共振特性以外に速度検出遅れやインバータのトルク応答遅れなども存在し、これら速度検出遅れやインバータのトルク制御応答遅れ要素なども考慮しないと、より高応答で安定した制御ができない。   The chassis dynamometer system also has speed detection delay and inverter torque response delay in addition to the resonance characteristics of the mechanical system. If these speed detection delay and inverter torque control response delay factors are not taken into account, higher response is achieved. Can not be controlled stably.

そこで、本発明が目的とするとこは、高応答で安定な速度制御装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a speed control device that is highly responsive and stable.

本発明の請求項１は、ローラをシャフトにて連結した動力計を設け、動力計とローラの回転数、及び軸トルクの各検出信号を速度制御回路に入力してトルク電流指令を生成し、このトルク電流指令に基づきインバータを介して動力計を制御する動力計システムの速度制御装置において、
前記速度制御回路に角速度指令と角速度検出を入力して軸トルク制御指令を出力する速度制御コントローラと、一般化プラントモデルに基づき、Ｈ∞制御、μ設計法と呼称されるコントローラ設計手法により算出した軸トルク制御回路で構成され、少なくとも前記動力計トルク指令と軸トルク検出を入力してトルク電流指令を生成する軸トルク制御コントローラを設け、この軸トルク制御コントローラを速度制御のマイナーループで用いることを特徴としたものである。 Claim 1 of the present invention provides a dynamometer in which a roller is connected by a shaft, and inputs each detection signal of the dynamometer, the rotational speed of the roller, and the shaft torque to the speed control circuit to generate a torque current command, In a speed control device of a dynamometer system that controls a dynamometer via an inverter based on this torque current command,
Based on a speed control controller that inputs an angular speed command and angular speed detection to the speed control circuit and outputs an axis torque control command, and a controller design method called H∞ control and μ design method based on a generalized plant model An axial torque control circuit is provided, which is provided with an axial torque control controller for generating a torque current command by inputting at least the dynamometer torque command and the axial torque detection, and using the axial torque control controller in a minor loop for speed control. It is a feature.

本発明の請求項２は、前記軸トルク制御コントローラに入力される信号は、前記軸トルク制御指令と軸トルク検出との差による軸トルク制御偏差であることを特徴としたものである。   A second aspect of the present invention is characterized in that the signal input to the shaft torque control controller is a shaft torque control deviation due to a difference between the shaft torque control command and shaft torque detection.

本発明の請求項３は、前記軸トルク制御コントローラに入力される信号は、前記軸トルク制御指令と軸トルク検出との差による軸トルク制御偏差と、動力計角速度検出であることを特徴としたものである。   A third aspect of the present invention is characterized in that the signals input to the shaft torque control controller are a shaft torque control deviation due to a difference between the shaft torque control command and shaft torque detection, and a dynamometer angular velocity detection. Is.

本発明の請求項４は、前記軸トルク制御コントローラに入力される信号は、前記軸トルク制御指令と軸トルク検出との差による軸トルク制御偏差と、ローラ角速度検出であることを特徴としたものである。   According to a fourth aspect of the present invention, the signal input to the shaft torque control controller is a shaft torque control deviation due to a difference between the shaft torque control command and shaft torque detection, and roller angular velocity detection. It is.

本発明の請求項５は、前記軸トルク制御コントローラに入力される信号は、前記軸トルク制御指令と軸トルク検出との差による軸トルク制御偏差、動力計角速度検出、及びローラ角速度検出であることを特徴としたものである。   According to a fifth aspect of the present invention, the signals input to the shaft torque control controller are shaft torque control deviation, dynamometer angular velocity detection, and roller angular velocity detection based on a difference between the shaft torque control command and shaft torque detection. It is characterized by.

本発明の請求項６は、前記軸トルク制御コントローラに入力される信号は、前記軸トルク制御指令、軸トルク検出、動力計角速度検出、及びローラ角速度検出のうちから任意に選択された複数であることを特徴としたものである。   According to a sixth aspect of the present invention, the signals inputted to the shaft torque controller are a plurality of signals arbitrarily selected from the shaft torque control command, shaft torque detection, dynamometer angular velocity detection, and roller angular velocity detection. It is characterized by that.

以上のとおり本発明は、機械系の共振特性、軸トルク検出特性、動力計角速度検出特性、ローラ角速度検出特性、及びインバータ応答特性から任意の特性が考慮された軸トルク制御コントローラを速度制御のマイナーループ構成したものである。これにより、任意の各特性の考慮されたトルク電流指令を得ることが可能となり、共振特性が抑制されて高応答で安定なシャシーダイナモメータシステムの速度制御が可能となるものである。   As described above, according to the present invention, a shaft torque controller that takes into account arbitrary characteristics from mechanical system resonance characteristics, shaft torque detection characteristics, dynamometer angular speed detection characteristics, roller angular speed detection characteristics, and inverter response characteristics is a minor speed control. It is a loop configuration. As a result, it is possible to obtain a torque current command that takes into account any desired characteristic, and the resonance characteristic is suppressed, and the speed control of the highly stable and stable chassis dynamometer system becomes possible.

図１は本発明の第１の実施例を示す構成図である。ＡＳＲは速度制御コントローラで、この速度制御コントローラＡＳＲは従来と同様に角速度指令値ｗ.refと角速度検出値ｗ.detを入力し、両者の関係にのみ着目してＰＩＤ演算を施した制御ゲイン調整をし、軸トルク制御指令Dy.Trefを出力する。ＡＴＲは軸トルク制御コントローラで、軸トルク制御コントローラＡＴＲにはエンコーダＥＣ２によって検出されたローラ角速度検出、エンコーダＥＣ１によって検出された動力計角速度検出、及び前記軸トルク制御指令Dy.TrefとトルクメータＴＭにより検出された軸トルク検出との差信号である軸トルク制御偏差SHT.eが入力される。
軸トルク制御コントローラＡＴＲは、「Ｈ∞制御」「μ設計法」と呼称されるコントローラ設計手法により作成し、状態方程式のパラメータを算出して軸トルク制御部を構成するものである。なお、「Ｈ∞制御」「μ設計法」「一般化プラント」については、例えば、劉康志著、「線形ロバスト制御」、コロナ社、２００２年などにおいて、ロバスト制御の一般的な教科書で説明されている。 FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. The ASR is a speed controller, and the speed controller ASR inputs the angular velocity command value w.ref and the detected angular velocity value w.det as in the conventional case, and pays attention only to the relationship between the two to control gain adjustment. And output shaft torque control command Dy.Tref. ATR is an axis torque control controller. The axis torque control controller ATR has a roller angular velocity detection detected by the encoder EC2, a dynamometer angular velocity detection detected by the encoder EC1, and the axis torque control command Dy.Tref and the torque meter TM. A shaft torque control deviation SHT.e, which is a difference signal from the detected shaft torque detection, is input.
The shaft torque controller ATR is created by a controller design method called “H∞ control” or “μ design method”, calculates parameters of a state equation, and constitutes a shaft torque control unit. “H∞ control”, “μ design method”, and “generalized plant” are explained in general textbooks on robust control in, for example, Liu Yasushi, “Linear Robust Control”, Corona, 2002, etc. ing.

図２は、軸トルク制御コントローラＡＴＲの一般化プラントの例で、また、図３はＡＴＲ一般化プラントに用いられる機械系モデルを示したもので、それぞれは一般化プラントに基づき「Ｈ∞制御」または、「μ設計法」にて状態方程式のパラメータを算出するものである。
図２で示すＡＴＲ一般化プラントモデルは、その外乱としてローラ表面駆動力ｗ１、インバータトルク制御誤差ｗ２、軸トルク指令ｗ３、ローラ角速度観測ノイズｗ４、軸トルク観測ノイズｗ５、及び動力計角速度観測ノイズｗ６が入力され、制御量としてｚ１〜ｚ５が出力される。３０は軸トルク制御部で、観測量c-in1、c-in2、及びc-in3が入力される。軸トルク制御部３０では軸トルク制御のための状態方程式のパラメータを設定し、ゲインが小さくなるようアルゴリズムに基づいてパラメータを決定するための所定の演算を実行し、動力計のトルク指令c-outを生成する。ここで、c-in1はローラ角速度検出、 c-in2は軸トルク制御偏差、c-in3は動力計角速度検出である。また、一般化プラントモデルでは、制御量としてｚ１〜ｚ５が生成される。 FIG. 2 is an example of a generalized plant of the shaft torque controller ATR, and FIG. 3 shows a mechanical system model used for the ATR generalized plant, each of which is based on the generalized plant “H∞ control”. Alternatively, the parameters of the state equation are calculated by the “μ design method”.
The ATR generalized plant model shown in FIG. 2 includes a roller surface driving force w1, an inverter torque control error w2, a shaft torque command w3, a roller angular velocity observation noise w4, a shaft torque observation noise w5, and a dynamometer angular velocity observation noise w6 as disturbances. Is input, and z1 to z5 are output as control amounts. Reference numeral 30 denotes an axial torque control unit to which observation quantities c - in1, c - in2, and c - in3 are input. The shaft torque control unit 30 sets the parameters of the equation of state for the shaft torque control, based on an algorithm such that the gain is reduced to perform a predetermined operation for determining a parameter, the torque of the dynamometer command c - out Is generated. Here, c - in1 is roller angular velocity detection, c - in2 is shaft torque control deviation, and c - in3 is dynamometer angular velocity detection. In the generalized plant model, z1 to z5 are generated as control amounts.

入力された外乱には、それぞれは重み係数付加手段１（Gw1(s)）〜６（Gw6(s)）、及び２０（Gz1(s)）〜２４（Gz5(s)）において各別に重み付けされ、求める特性が得られるようになっている。すなわち、手段１は車両駆動力に重み付けされ、ある定数、または、高域でゲインが高くなるような特性となってローラの回転モーメントトルクJ1.Tとし機械系モデル４０（Gmec(s)）に入力される。手段２では、インバータのトルク電流制御誤差に重み付けし、ある定数、または、高域でゲインが高くなるような特性にする。手段３では、軸トルク指令に重み付けし、ある定数、または、高域でゲインが高くなるような特性にされて減算部１２に出力する。手段４では、ローラ角速度観測ノイズに重み付けし、ある定数、または、高域でゲインが高くなるような特性にする。手段５では、軸トルク観測ノイズに重み付けてある定数とし、加算部１１に出力する。手段６では、動力計角速度観測ノイズに重み付けし、ある定数、または、高域でゲインが高くなるような特性にして加算部１５に出力する。   The input disturbances are weighted individually in weighting factor adding means 1 (Gw1 (s)) to 6 (Gw6 (s)) and 20 (Gz1 (s)) to 24 (Gz5 (s)), respectively. The desired characteristics can be obtained. In other words, the means 1 is weighted to the vehicle driving force and has a characteristic that increases the gain at a certain constant or high frequency, and the rotational torque torque J1.T of the roller is used as the mechanical system model 40 (Gmec (s)). Entered. In the means 2, the torque current control error of the inverter is weighted, and a characteristic is set such that the gain increases at a certain constant or high frequency. In the means 3, the shaft torque command is weighted and is given a certain constant or a characteristic such that the gain is increased in a high range, and is output to the subtracting unit 12. In the means 4, the roller angular velocity observation noise is weighted so as to have a characteristic that increases the gain in a certain constant or high frequency range. The means 5 takes a constant weighted to the shaft torque observation noise and outputs the constant to the adder 11. In the means 6, the dynamometer angular velocity observation noise is weighted, and is output to the adding unit 15 with a certain constant or a characteristic that increases the gain in a high frequency range.

７はインバータ特性モデル部で、軸トルク制御部３０の出力c-outに基づいてインバータの応答特性信号を生成し、手段２において重み付けされた信号と加算部１３で加算され、動力計トルクJ2.Tとして機械系モデル４０に入力される。
８は第１のエンコーダ特性モデルで、機械系モデル４０で算出されたローラ角速度と、手段４で重み付けられたローラ角速度観測ノイズとの和（加算部１４で）が入力されてローラ角速度を検出する。この信号はローラ角速度検出c-in1の観測量としてＡＴＲコントローラ３０に入力される。また、加算部１４でのローラ角速度検出信号は手段２４に出力されて重み付けされ、ある定数、または、高域でゲインが高くなるような特性にされて、重み付きローラ角速度信号ｚ５にされる。 Reference numeral 7 denotes an inverter characteristic model unit that generates an inverter response characteristic signal based on the output c - out of the shaft torque control unit 30, and adds the weighted signal in the means 2 to the addition unit 13 to produce a dynamometer torque J2. It is input to the mechanical system model 40 as T.
Reference numeral 8 denotes a first encoder characteristic model, which is inputted with the sum of the roller angular velocity calculated by the mechanical system model 40 and the roller angular velocity observation noise weighted by the means 4 (in the adding unit 14), and detects the roller angular velocity. . This signal is input to the ATR controller 30 as an observation amount of the roller angular velocity detection c - in1. Further, the roller angular velocity detection signal from the adding unit 14 is output to the means 24 and weighted to give a certain constant or a characteristic such that the gain is increased in a high range, and is set to a weighted roller angular velocity signal z5.

９は軸トルクを検出するトルクメータ特性モデルで、機械系モデル４０からの軸トルクK12.Tと、手段５で重み付けされた軸トルク観測ノイズとの和信号（加算部１１での）に基づいてトルクメータ特性信号を生成して減算部１２に出力する。減算部１２では手段３で重み付けされた軸トルク指令との差演算が実行され、その差信号が軸トルク制御偏差c-in2としてＡＴＲコントローラ３０に出力すると共に、手段１６にも出力される。手段１６では入力された軸トルク制御偏差に積分特性を持つ重み関数を付加し、ある定数、または、高域でゲインが低くなるような特性にされて、重み付き軸トルク制御偏差信号ｚ３となる。
また、加算部１１で求められた軸トルク観測誤差信号は、手段２１に入力されて重み付けされ、ある定数、または、高域でゲインが高くなるような特性にされて、重み付き軸トルク信号ｚ２となる。
１０は動力計角速度を検出する第２のエンコーダ特性モデルで、機械系モデル４０からの動力計角速度Ｊ2.wと、手段６で重み付けされた動力計角速度観測誤差との和信号（加算部１５にて）に基づいてエンコーダ特性信号を生成し、この信号は動力計角速度c-in3の観測量として軸トルク制御部３０に入力される。また、加算部１５での和信号は手段２３で重み付けされ、ある定数、または、高域でゲインが高くなるような特性にされて、重み付き動力計角速度信号ｚ４となる。 9 is a torque meter characteristic model for detecting the shaft torque, based on the sum signal (at the adder 11) of the shaft torque K12.T from the mechanical system model 40 and the shaft torque observation noise weighted by the means 5. A torque meter characteristic signal is generated and output to the subtracting unit 12. The subtractor 12 executes a difference calculation with the weighted shaft torque command by the means 3 and outputs the difference signal to the ATR controller 30 as a shaft torque control deviation c - in2 and also to the means 16. In the means 16, a weight function having an integral characteristic is added to the input shaft torque control deviation, and the gain is made to be a certain constant or a characteristic such that the gain becomes low at a high frequency, and becomes a weighted shaft torque control deviation signal z3. .
Further, the shaft torque observation error signal obtained by the adder 11 is input to the means 21 and is weighted so as to have a characteristic that increases the gain at a certain constant or high frequency, and the weighted shaft torque signal z2. It becomes.
Reference numeral 10 denotes a second encoder characteristic model for detecting the dynamometer angular velocity, which is a sum signal of the dynamometer angular velocity J2.w from the mechanical system model 40 and the dynamometer angular velocity observation error weighted by the means 6 (in the adder 15). And an encoder characteristic signal is input to the shaft torque control unit 30 as an observation amount of the dynamometer angular velocity c - in3. Further, the sum signal from the adding unit 15 is weighted by the means 23 and is given a constant or a characteristic such that the gain is increased at a high frequency to become a weighted dynamometer angular velocity signal z4.

軸トルク制御部３０では、入力された観測量c-in1， c-in2，及びc-in3に基づき軸トルク制御のための状態方程式のパラメータを設定し、ゲインが小さくなるようアルゴリズムに基づいてパラメータを決定するための所定の演算を実行し、演算された動力計トルク指令c-outを生成してインバータ特性モデル部７に出力すると共に、手段２０に出力する。手段２０ではインバータのトルク電流指令に重み付けをし、ある定数、または、高域でゲインが高くなるような特性にして重み付トルク電流指令信号ｚ１として出力する。 The shaft torque control unit 30 sets the parameters of the state equation for shaft torque control based on the input observed quantities c - in1, c - in2, and c - in3, and sets the parameters based on the algorithm so that the gain is reduced. A predetermined calculation is performed to determine the dynamometer, and the calculated dynamometer torque command c - out is generated and output to the inverter characteristic model unit 7 and output to the means 20. The means 20 weights the torque current command of the inverter and outputs it as a weighted torque current command signal z1 having a characteristic that increases the gain in a certain constant or high frequency range.

図３で示すＡＴＲの機械系モデル４０は、動力計の機械特性を伝達関数で表現したもので、２慣性機械系のモデルである。この例での機械系モデルは、J1.TとJ2.Tを入力として持ち、J1.w、K12.T、及びJ2.wを出力として持つ。
同図において、４１はローラ慣性モーメント要素で、その出力はローラ角速度J1.wとして一般化プラントへ出力すると共に、減算手段４６に出力する。４２はばね剛性要素で、減算手段４６により演算された動力計角速度とローラ角速度の差信号が入力されてシャフト捩れトルクK12.T信号として一般化プラントへ出力すると共に、加算手段４４と減算手段４５に出力する。加算手段４４では、ローラ表面にかかる車両駆動力によるローラの回転モーメントJ1.Tとシャフト捩れトルクK12.Tが加算されてローラ慣性モーメント要素４１に入力する。また、減算手段４５では、入力された動力計トルク信号J2.Tとシャフト捩れトルクK12.Tの差信号が求められて動力計慣性モーメント要素４３に出力され、この動力計慣性モーメント要素４３において動力計角速度J2.wを演算して一般化プラントへ出力すると共に、減算手段４６に出力する。 The ATR mechanical system model 40 shown in FIG. 3 is a two-inertia mechanical system model that expresses the mechanical characteristics of a dynamometer by a transfer function. The mechanical system model in this example has J1.T and J2.T as inputs, and J1.w, K12.T, and J2.w as outputs.
In the figure, 41 is a roller inertia moment element, and its output is outputted to the generalized plant as the roller angular velocity J1.w and also outputted to the subtracting means 46. 42 is a spring stiffness element, which receives the difference signal between the dynamometer angular velocity and the roller angular velocity calculated by the subtracting means 46 and outputs it as a shaft torsion torque K12.T signal to the generalized plant. Output to. In the adding means 44, the rotational moment J1.T of the roller due to the vehicle driving force applied to the roller surface and the shaft twisting torque K12.T are added and input to the roller inertia moment element 41. Further, the subtracting means 45 obtains a difference signal between the input dynamometer torque signal J2.T and the shaft torsion torque K12.T and outputs it to the dynamometer moment of inertia element 43. The angular velocity J2.w is calculated and output to the generalized plant, and also output to the subtracting means 46.

この実施例によれば、機械系の共振特性、軸トルク検出特性、動力計角速度検出特性、ローラ角速度検出特性、及びインバータ応答特性を考慮された軸トルク制御コントローラＡＴＲを速度制御のマイナーループに構成したものである。これにより、各特性の考慮されたトルク電流指令を得ることが可能となり、共振特性が抑制されて高応答で安定なシャシーダイナモメータシステムの速度制御が可能となる。   According to this embodiment, the shaft torque controller ATR considering the mechanical system resonance characteristics, shaft torque detection characteristics, dynamometer angular speed detection characteristics, roller angular speed detection characteristics, and inverter response characteristics is configured as a minor loop for speed control. It is a thing. As a result, it is possible to obtain a torque current command in which each characteristic is taken into account, and it is possible to control the speed of the chassis dynamometer system that is highly responsive and stable because the resonance characteristic is suppressed.

図４は、本発明の第２の実施例を示す構成図で、図１と異なる点は、軸トルク制御コントローラＡＴＲに入力される信号を、軸トルク制御指令Dy.TrefとトルクメータＴＭからの軸トルク検出との差による軸トルク制御偏差SHT.eと、動力計角速度検出としたことである。この場合、軸トルク制御コントローラＡＴＲにおける状態方程式のパラメータが異なってくるが、軸トルク制御を速度制御のマイナーループ構成としたことにより、共振特性が抑制されて高応答で安定なシャシーダイナモメータシステムの速度制御が可能となる。   FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. The difference from FIG. 1 is that a signal inputted to the shaft torque controller ATR is received from the shaft torque control command Dy.Tref and the torque meter TM. This is that the shaft torque control deviation SHT.e due to the difference from the shaft torque detection and the dynamometer angular velocity detection. In this case, although the parameters of the state equation in the shaft torque controller ATR are different, the shaft torque control is a minor loop configuration for speed control, so that the resonance characteristic is suppressed and a highly responsive and stable chassis dynamometer system. Speed control is possible.

図５は、本発明の第３の実施例を示す構成図で、図１と異なる点は、軸トルク制御コントローラＡＴＲに入力される信号を、軸トルク制御指令Dy.TrefとトルクメータＴＭからの軸トルク検出との差による軸トルク制御偏差SHT.eと、ローラ角速度検出としたことである。この場合も、軸トルク制御コントローラＡＴＲにおける状態方程式のパラメータが異なってくるが、軸トルク制御を速度制御のマイナーループ構成としたことにより、共振特性が抑制されて高応答で安定なシャシーダイナモメータシステムの速度制御が可能となる。   FIG. 5 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. The difference from FIG. 1 is that a signal inputted to the shaft torque controller ATR is received from the shaft torque control command Dy.Tref and the torque meter TM. This is that the shaft torque control deviation SHT.e due to the difference from the shaft torque detection and the roller angular velocity detection. In this case as well, although the parameters of the state equation in the shaft torque controller ATR are different, the shaft torque control is a speed control minor loop configuration, so that the resonance characteristic is suppressed and the chassis dynamometer system is highly responsive and stable. Speed control is possible.

図６は、本発明の第４の実施例を示す構成図で、図１と異なる点は、軸トルク制御コントローラＡＴＲに入力される信号を、動力計トルク指令Dy.TrefとトルクメータＴＭからの軸トルク検出との差による軸トルク制御偏差SHT.eのみとしたことである。この場合も、軸トルク制御コントローラＡＴＲにおける状態方程式のパラメータが異なってくるが、軸トルク制御を速度制御のマイナーループ構成としたことにより、共振特性が抑制されて高応答で安定なシャシーダイナモメータシステムの速度制御が可能となる。   FIG. 6 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention. The difference from FIG. 1 is that a signal input to the shaft torque controller ATR is received from the dynamometer torque command Dy.Tref and the torque meter TM. This is only the shaft torque control deviation SHT.e due to the difference from the shaft torque detection. In this case as well, although the parameters of the state equation in the shaft torque controller ATR are different, the shaft torque control is a speed control minor loop configuration, so that the resonance characteristic is suppressed and the chassis dynamometer system is highly responsive and stable. Speed control is possible.

図７は、本発明の第５の実施例を示す構成図で、図１と異なる点は、軸トルク制御コントローラＡＴＲに入力される信号を、ローラ角速度検出、軸トルク制御指令、動力計角速度検出、及び軸トルク検出としたことである。
この場合も、軸トルク制御コントローラＡＴＲにおける状態方程式のパラメータは異なってくるが、軸トルク制御を速度制御のマイナーループ構成としたことにより、共振特性が抑制されて高応答で安定なシャシーダイナモメータシステムの速度制御が可能となる。 FIG. 7 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention. The difference from FIG. 1 is that a signal inputted to the shaft torque controller ATR is detected by a roller angular velocity detection, a shaft torque control command, a dynamometer angular velocity detection. And shaft torque detection.
In this case as well, although the parameters of the state equation in the shaft torque controller ATR are different, the shaft torque control is a minor loop configuration for speed control, so that the resonance characteristic is suppressed and the chassis dynamometer system is highly responsive and stable. Speed control is possible.

図８は、本発明の第６の実施例を示す構成図で、図１と異なる点は、軸トルク制御コントローラＡＴＲに入力される信号を、軸トルク制御指令、動力計角速度検出、及び軸トルク検出としたことである。
この場合も、軸トルク制御コントローラＡＴＲにおける状態方程式のパラメータは異なってくるが、軸トルク制御を速度制御のマイナーループ構成としたことにより、共振特性が抑制されて高応答で安定なシャシーダイナモメータシステムの速度制御が可能となる。 FIG. 8 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention. The difference from FIG. 1 is that signals inputted to the shaft torque controller ATR are converted into shaft torque control commands, dynamometer angular velocity detection, and shaft torque. It is a detection.
In this case as well, although the parameters of the state equation in the shaft torque controller ATR are different, the shaft torque control is a minor loop configuration for speed control, so that the resonance characteristic is suppressed and the chassis dynamometer system is highly responsive and stable. Speed control is possible.

図９は、本発明の第７の実施例を示す構成図で、図１と異なる点は、軸トルク制御コントローラＡＴＲに入力される信号を、軸トルク制御指令、ローラ角速度検出、及び軸トルク検出としたことである。
この場合も、軸トルク制御コントローラＡＴＲにおける状態方程式のパラメータは異なってくるが、軸トルク制御を速度制御のマイナーループ構成としたことにより、共振特性が抑制されて高応答で安定なシャシーダイナモメータシステムの速度制御が可能となる。 FIG. 9 is a block diagram showing a seventh embodiment of the present invention. The difference from FIG. 1 is that signals inputted to the shaft torque controller ATR are converted into shaft torque control commands, roller angular velocity detection, and shaft torque detection. It is that.
In this case as well, although the parameters of the state equation in the shaft torque controller ATR are different, the shaft torque control is a minor loop configuration for speed control, so that the resonance characteristic is suppressed and the chassis dynamometer system is highly responsive and stable. Speed control is possible.

図１０は、本発明の第８の実施例を示す構成図で、図１と異なる点は、軸トルク制御コントローラＡＴＲに入力される信号を、軸トルク制御指令、及び軸トルク検出としたことである。
この場合も、軸トルク制御コントローラＡＴＲにおける状態方程式のパラメータは異なってくるが、軸トルク制御を速度制御のマイナーループ構成としたことにより、共振特性が抑制されて高応答で安定なシャシーダイナモメータシステムの速度制御が可能となる。 FIG. 10 is a block diagram showing an eighth embodiment of the present invention. The difference from FIG. 1 is that the signals input to the shaft torque controller ATR are shaft torque control commands and shaft torque detection. is there.
In this case as well, although the parameters of the state equation in the shaft torque controller ATR are different, the shaft torque control is a minor loop configuration for speed control, so that the resonance characteristic is suppressed and the chassis dynamometer system is highly responsive and stable. Speed control is possible.

本発明の実施形態を示す速度制御装置の構成図。The block diagram of the speed control apparatus which shows embodiment of this invention. 本発明に用いられる軸トルク制御コントローラの一般化プラント構成図。The generalized plant block diagram of the shaft torque control controller used for this invention. 機械系モデルの構成図。The block diagram of a mechanical system model. 本発明の他の実施例を示す速度制御装置の構成図。The block diagram of the speed control apparatus which shows the other Example of this invention. 本発明の他の実施例を示す速度制御装置の構成図。The block diagram of the speed control apparatus which shows the other Example of this invention. 本発明の他の実施例を示す速度制御装置の構成図。The block diagram of the speed control apparatus which shows the other Example of this invention. 本発明の他の実施例を示す速度制御装置の構成図。The block diagram of the speed control apparatus which shows the other Example of this invention. 本発明の他の実施例を示す速度制御装置の構成図。The block diagram of the speed control apparatus which shows the other Example of this invention. 本発明の他の実施例を示す速度制御装置の構成図。The block diagram of the speed control apparatus which shows the other Example of this invention. 本発明の他の実施例を示す速度制御装置の構成図。The block diagram of the speed control apparatus which shows the other Example of this invention. シャシーダイナモメータシステムの構成図。The block diagram of a chassis dynamometer system. 従来の速度制御装置の構成図。The block diagram of the conventional speed control apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

Ｄｙ…動力計
ＩＶ…インバータ
ＲＰ…速度制御回路
Ｒ…ローラ
ＥＣ（ＥＣ１，ＥＣ２）…エンコーダ
ＴＭ…トルクメータ
ＡＳＲ…速度制御コントローラ
ＡＴＲ…軸トルク制御コントローラ
７… インバータ特性モデル部
８… 軸トルク特性モデル部
９… 第１のエンコーダ特性モデル部
１０… 第２のエンコーダ特性モデル部
３０…軸トルク制御部
４０…機械系モデル Dy ... Dynamometer IV ... Inverter RP ... Speed control circuit R ... Roller EC (EC1, EC2) ... Encoder TM ... Torque meter ASR ... Speed controller ATR ... Shaft torque controller 7 ... Inverter characteristic model section 8 ... Shaft torque characteristic model Part 9: First encoder characteristic model part 10 ... Second encoder characteristic model part 30 ... Shaft torque control part 40 ... Mechanical system model

Claims (6)

ローラをシャフトにて連結した動力計を設け、動力計とローラの回転数、及び軸トルクの各検出信号を速度制御回路に入力してトルク電流指令を生成し、このトルク電流指令に基づきインバータを介して動力計を制御する動力計システムの速度制御装置において、
前記速度制御回路に角速度指令と角速度検出を入力して軸トルク制御指令を出力する速度制御コントローラと、一般化プラントモデルに基づき、Ｈ∞制御、μ設計法と呼称されるコントローラ設計手法により算出した軸トルク制御回路で構成され、少なくとも前記動力計トルク指令と軸トルク検出を入力してトルク電流指令を生成する軸トルク制御コントローラを設け、この軸トルク制御コントローラを速度制御のマイナーループで用いることを特徴とした動力計システムの速度制御装置。 A dynamometer in which a roller is connected by a shaft is provided, and a torque current command is generated by inputting each detection signal of the dynamometer, the number of rotations of the roller, and the shaft torque to the speed control circuit. In the speed controller of the dynamometer system that controls the dynamometer via
Based on a speed control controller that inputs an angular speed command and angular speed detection to the speed control circuit and outputs an axis torque control command, and a controller design method called H∞ control and μ design method based on a generalized plant model An axial torque control circuit is provided, which is provided with an axial torque control controller for generating a torque current command by inputting at least the dynamometer torque command and the axial torque detection, and using the axial torque control controller in a minor loop for speed control. A speed control device for the dynamometer system. 前記軸トルク制御コントローラに入力される信号は、前記軸トルク制御指令と軸トルク検出との差による軸トルク制御偏差であることを特徴とした請求項1記載の動力計システムの速度制御装置。 2. The speed control device for a dynamometer system according to claim 1, wherein the signal input to the shaft torque control controller is a shaft torque control deviation due to a difference between the shaft torque control command and shaft torque detection. 前記軸トルク制御コントローラに入力される信号は、前記軸トルク制御指令と軸トルク検出との差による軸トルク制御偏差と、動力計角速度検出であることを特徴とした請求項２記載の動力計システムの速度制御装置。 3. The dynamometer system according to claim 2, wherein the signal input to the shaft torque controller is a shaft torque control deviation due to a difference between the shaft torque control command and shaft torque detection, and a dynamometer angular velocity detection. Speed control device. 前記軸トルク制御コントローラに入力される信号は、前記軸トルク制御指令と軸トルク検出との差による軸トルク制御偏差と、ローラ角速度検出であることを特徴とした請求項２記載の動力計システムの速度制御装置。 3. The dynamometer system according to claim 2, wherein the signal input to the shaft torque control controller is a shaft torque control deviation due to a difference between the shaft torque control command and shaft torque detection, and roller angular velocity detection. 4. Speed control device. 前記軸トルク制御コントローラに入力される信号は、前記軸トルク制御指令と軸トルク検出との差による軸トルク制御偏差、動力計角速度検出、及びローラ角速度検出であることを特徴とした請求項２記載の動力計システムの速度制御装置。 The signal input to the shaft torque controller is shaft torque control deviation, dynamometer angular velocity detection, and roller angular velocity detection based on a difference between the shaft torque control command and shaft torque detection. Dynamometer system speed control device. 前記軸トルク制御コントローラに入力される信号は、前記軸トルク制御指令、軸トルク検出、動力計角速度検出、及びローラ角速度検出のうちから任意に選択された複数であることを特徴とした請求項１記載の動力計システムの速度制御装置。 2. The signal input to the shaft torque controller is a plurality of signals arbitrarily selected from the shaft torque control command, shaft torque detection, dynamometer angular velocity detection, and roller angular velocity detection. A speed control device for the described dynamometer system.
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